[發明專利]一種帶鉛芯橡膠支座杠桿式放大型消能伸臂

在審

• 申請號: 202110769603.8
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113585844A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 趙帆;苗啟松;閤東東;程俊飛;劉長東;劉謙敏;盧筱
• 申請（專利權）人: 北京市建筑設計研究院有限公司
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 北京邦創至誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11717
• 代理人: 張宇鋒

本發明涉及建筑消能技術領域，尤其是涉及一種帶鉛芯橡膠支座杠桿式放大型消能伸臂,包括：伸臂桁架、外框柱、杠桿放大裝置、約束側板、鉛芯橡膠支座、U型金屬阻尼器和核心筒剪力墻；所述杠桿放大裝置的第一鉸接點與外框柱鉸接；所述杠桿放大裝置的第二鉸接點與伸臂桁架鉸接，構成杠桿支點；所述杠桿放大裝置的第三鉸接點與兩個鉛芯橡膠支座鉸接；所述鉛芯橡膠支座設置有四個U型金屬阻尼器，所述鉛芯橡膠支座和U型金屬阻尼器通過約束側板固定于伸臂桁架上，構成面外支座耗能體系；所述伸臂桁架與核心筒剪力墻連接。本方案成功的將鉛芯橡膠支座和U型鋼棒阻尼器拓展應用到消能伸臂桁架體系內，豐富了伸臂桁架放大裝置選型。

技術領域

本發明涉及建筑消能技術領域，尤其是涉及一種帶鉛芯橡膠支座杠桿式放大型消能伸臂。

背景技術

超高層建筑結構抗側力體系主要可以分為：束筒、框筒、筒中筒、支撐筒、伸臂+核心筒和混合型6種類型。其中，伸臂+核心筒抗側力體系是如今應用最為廣泛的一種。伸臂桁架是連接超高層結構中外圍柱和中間核心筒的重要構件，當結構承受水平荷載時，核心筒通過伸臂桁架將整體結構的彎矩轉化為軸力傳遞到周邊柱子中，使框架柱在結構體系中起著類似拉壓桿的作用，從而使得外框架與中間核心筒共同受力達到提高抗側能力的目的。

現有伸臂桁架，主要分為普通伸臂桁架和耗能伸臂桁架。其中，普通伸臂桁架主要是通過弦桿彎曲變形和腹桿受壓屈曲來實現結構耗能。普通伸臂桁架可以有效改善結構受力狀態，減小結構側移、改善結構抗側剛度，具有明顯的經濟效益；同時由于轉換層的設置，可以實現上下結構形式的改變，更有利于滿足建筑的使用功能。但是，普通伸臂桁架由于設置轉換層或加強層，使得結構豎向抗側剛度和內力產生突變，對加強層附近的外圍框架柱和核心筒墻體不利。為了克服普通伸臂桁架的上述難題，引入耗能伸臂桁架體系。耗能伸臂桁架是通過在伸臂桁架中設置消能減震裝置，起到放松結構連接，提高系統阻尼比，進而增強了結構的耗能能力，對整體結構的減震控制起到了有利的效果。

目前，現有技術存在如下問題：

1)、由于放大裝置作用，適用于消能伸臂的減震裝置必須具有適用于大變形的能力，目前常用的有黏滯流體阻尼器、摩擦型阻尼器和黏彈性阻尼器，其中黏滯流體阻尼器為速度相關型阻尼器，能夠提供較大的行程，在靜荷載下無剛度，地震下有一定的動剛度；摩擦阻尼器為位移相關型阻尼器，起滑后剛度為0；黏彈性阻尼器與速度和位移均相關，初始剛度較大，滯回曲線飽滿。目前已有的帶放大裝置的伸臂桁架消能減震系統一般采用黏滯流體阻尼器，黏滯流體阻尼器靜荷載下無剛度，地震下動剛度較小，且其消能能力無法隨地震烈度增大而大幅增加。

2)、現有放大裝置阻尼器產品類型少，裝置適用性有限。現有放大裝置多為機構體，并未考慮面外穩定性問題，實際工程中結構不可避免會遭受面外相對作用或錯動，放大裝置極易面外失穩，阻尼器必然會因此退出工作，達不到消能減震的效果。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的總體背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種帶鉛芯橡膠支座杠桿式放大型消能伸臂，以解決現有技術中存在的技術問題。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種帶鉛芯橡膠支座杠桿式放大型消能伸臂，其包括：伸臂桁架、外框柱、杠桿放大裝置、約束側板、鉛芯橡膠支座、U型金屬阻尼器和核心筒剪力墻；所述杠桿放大裝置具有第一鉸接點、第二鉸接點和第三鉸接點；所述杠桿放大裝置的第一鉸接點與外框柱鉸接；所述杠桿放大裝置的第二鉸接點與伸臂桁架鉸接，構成杠桿支點；所述杠桿放大裝置的第三鉸接點與兩個鉛芯橡膠支座鉸接；所述鉛芯橡膠支座設置有四個U型金屬阻尼器，所述鉛芯橡膠支座和U型金屬阻尼器通過約束側板固定于伸臂桁架上，構成面外支座耗能體系；所述伸臂桁架與核心筒剪力墻連接。

優選地，所述杠桿放大裝置的第一鉸接點與外框柱的耳板通過銷軸連接。